一种有机污染物持久稳定性预测的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及环境化学检测领域，具体设及一种预测有机污染物实际环境中持久性 的监测技术，尤其设及一种利用在线电化学质谱联用技术预测有机污染物在实际环境中持 久性的方法。
【背景技术】
[0002] 随着工农业的发展与人民生活水平的提高，各类污染物引起的污染问题越来越突 出，而化学工业的飞速发展使人工合成的有机物种类和数量与日俱增，有的有机污染物在 环境中难于降解，广泛存在于各种环境介质如空气、水体、沉积物、±壤等W及食品、动植物 和人体中，并可通过食物链在生物体内传递和富集，对人体健康和生态环境产生严重威胁。 如=氯生是一种由人工合成的具有離类和酪类基团的氯代芳香化合物，具有高抗菌性而被 广泛添加于牙膏、肥皂、洗漆剂等个人护理品中。由于添加了=氯生等抗菌剂的个人护理品 在日常生活中的大量使用，=氯生等有机化合物W多种途径源源不断地进入环境。目前各 种环境介质包括地表水、上壤、沉积物中，甚至生物与人体中均已检测出一定量的=氯生。
[0003] 包括=氯生等的有机污染物的在环境中的稳定持久性和可降解性能当前备受关 注，传统利用同位素测定有机化合物半衰期预测其稳定性的方法昂贵且耗时长，此外，在一 些研究有机污染物稳定过程中不需要精准的半衰期数据，只需快速得到直观的有机污染物 稳定性结果，如何通过监测技术手段预测=氯生等有机污染物在环境中的持久稳定性则是 当前监测技术的热点和难点。因此，快速有效地监测评估环境污染物的技术手段受到越来 越多的关注。
【发明内容】
[0004] 本发明通过提供一种能够简便、快速、有效的技术预测=氯生等有机污染物在环 境中的持久性，从而为评估污染物的环境风险提供依据。本发明将在线电化学质谱联用技 术与有机污染物稳定持久性研究相结合，探索出的新型有机污染物稳定持久性研究方式， 在环境风险评估和环境保护等方向将大有前景。
[0005] 本发明所述的有机污染物持久稳定性预测的方法，是将电化学反应系统与质谱检 测仪联用，分别施加正、负电压，W模拟环境中的氧化或还原条件；根据有机化合物的质谱 信号首次出现明显下降时施加的电压作为该有机化合物的起始反应电压；若该有机化合物 存在正、负两种起始反应电压，则将绝对值较小的电压作为该有机化合物的起始反应电压； 若该有机化合物在质谱仪上没有显著的信号，则将其电池反应产物的质谱信号首次呈现增 加时施加的电压作为该有机化合物的起始反应电压；根据测定得到的结果，判断化合物的 稳定持久性。
[0006] 本发明所述的根据测定得到的结果判断化合物的稳定持久性的具体标准为；若 起始反应电压绝对值低于lOOOmV的属于稳定持久性弱的化合物；起始反应电压绝对值 介于lOOOmV~1500mV之间的属于稳定持久性中等的化合物；起始反应电压绝对值介于 1500mV~3000mV之间的属于稳定持久性较强的化合物；起始反应电压绝对值大于3000mV的 属于稳定持久性非常强的化合物。
[0007] 本发明通过在线电化学质谱联用技术监测得到电压数据来预测有机污染物环境 稳定性或者可降解性，具体包括如下步骤；（1)确定目标有机污染物；（2)将有机化合物溶 于含有100~200ymol/L的醋酸锭与40 %~60% (v/v)的甲醇溶液中制成浓度为40mmol/ L的反应溶液；（3)通过1mL的玻璃注射器W20化/min的流速进入电化学反应系统；（4) 电化学反应系统与质谱检测仪联接；（5)质谱检测分析模式为正离子模式或负离子模式， MS分析采用EMS模式，喷雾电压（IS)为5500V或-4500V，去簇电压（DP)=30~50V或-40 ~ -50V，射入电压（EP)=10V，EMS模式下碰撞电压（CE)=5V，质谱检测范围为60~400 化；（6)当有机化合物的质谱信号首次出现明显下降时施加的电压作为该有机化合物的起 始反应电压；若该有机化合物存在正、负两种起始反应电压，则将绝对值较小的电压作为该 有机化合物的起始反应电压；若该有机化合物在质谱仪上没有显著的信号，则将其电池反 应产物的质谱信号首次呈现增加时施加的电压作为该有机化合物的起始反应电压；根据测 定得到的结果，若起始反应电压绝对值低于lOOOmV的属于稳定持久性弱的化合物，起始反 应电压绝对值介于lOOOmV~1500mV之间的属于稳定持久性中等的化合物，起始反应电压绝 对值介于1500mV~3000mV之间的属于稳定持久性较强的化合物，起始反应电压绝对值大于 3000mV的属于稳定持久性非常强的化合物。
[0008] 步骤（3)所述电化学反应系统中，电极上施加电压的模式为扫描模式：在扫描模 式下，电压分别W10mV/s的速度从0V增加到3. 0V，W及W-10mV/s的速度从0V增加 到-3. 0V，依次进行；反应溶液的抑为7 ;反应温度控制在25°C;工作电极为玻璃碳、棚钻或 销电极，参比电极为Pd/U，联接质谱检测系统，电压变化过程中，在线质谱仪即时检测出有 机化合物的降解情况W及经电化学降解的产物。通过起始反应电压的高低即可预测该化合 物在环境中的稳定持久性。
[0009] 本发明采用的电化学反应系统为荷兰Antec公司的ROXY的电化学反应系统，所 述质谱检测仪是指美国AppliedBiosystems公司生产的串联四级杆线性离子阱质谱仪Q TRAPESI-MS/MSo
[0010] 技术专注预测污染物在环境中的持久性的技术方法，本专利中的预测污染物稳定 性的技术方法有如下显著优点： (1)相比于传统的测定有机污染物环境半衰期的"C同位素法等，采用本发明的方法进 行有机污染物的稳定持久性检测操作简便、价格适中，且预测结果与传统方法吻合。
[0011] (2)该方法可W快速、简便、灵敏地实现对污染物在环境中持久性进行简单预测， 其电压强度随着污染物持久性能的提高而提高，可W快速得到直观的有机污染物稳定性结 果作为参考。
【附图说明】
[0012] 图1是布洛芬的质谱检测信号随着电压增加的变化趋势； 图2是S氯生的质谱检测信号随着电压增加的变化趋势。
【具体实施方式】
[0013] 为体现本发明的效果，举例说明： 实施例1 布洛芬又名异了苯丙酸，是苯丙酸类抗炎药物，在日常生活中大量使用，目前广泛分布 在各种环境介质中，具有潜在的环境风险。
[0014] 采用本发明方法预测布洛芬在环境中的稳定持久性，将布洛芬标准化合物溶于含 有200ymol/L的醋酸锭与40 % (v/v)的甲醇溶液中制成浓度为40mmol/L的反应溶液， 反应溶液的抑调整为7,通过1mL的玻璃注射器W20化/min的流速进入电化学反应系 统，工作电极为玻璃碳，参比电极为Pd/H,，电极上施加电压的模式为扫描模式。在扫描模式 下，电压W10mV/s的速度从0V增加到3.0V，再W-10mV/s的速度从0V增加到-3.0 V，质谱检测分析模式为负离子模式，MS分析采用EMS模式，喷雾电压为-4500